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浅析宁夏绿色恒温建筑技术创新

2019-08-15 18:20:29来源:励志吧0次阅读

  宁夏辐射量4947~6102MJ/M2a,全年日照时间2850~ 200h,太阳能可利用时间较长。绿色恒温建筑(太阳能民居)是依据西北地区区域特点、民族特色、气候条件、资源优势,设计建造的新型农村绿色节能建筑。下面就绿色恒温建筑技术的创新情况做一下介绍:

  一 围护结构保温设计

  墙体结构:外墙采用水泥钢丝架聚苯乙烯加芯板(板厚170mm,保温层100mm),内墙采用水泥钢丝架聚苯乙烯加芯板(板厚140mm,保温层70mm),

  门窗工程:建筑外墙窗均采用塑钢框料,中空玻璃(5透明玻璃+9A+5透明玻璃)外窗传热系数K 2.9W/m2k,东南西向遮阳系数Sc 0.60,玻璃可见光透射比 0.4。

  屋面结构:建筑屋脊南坡镶嵌22块平板太阳能集热板,有效集热面积为42.9m2,替代保温材料;屋脊北坡采用水泥钢丝架聚苯乙烯加芯板(板厚140mm,保温层70mm)。如图1所示。

  图1太阳能与建筑相结合设计

  二 太阳能与建筑相结合设计

  屋脊南坡镶嵌22块平板太阳能集热器,代替屋面结构,有效采暖集热面积为40.95m2,生活热水有效集热面积为1.95m2。太阳能集热面积与建筑面积比值达1: ,将建筑、技术和美学融为一体,太阳能集热器作为建筑构件,相互间有机结合,既消除了太阳能设备对建筑外观形象的影响,又避免了重复投资。

  1.太阳能采暖系统智能化控制

  该采暖系统运行通过智能控制系统来实现,在平板太阳能集热器和地下盘管中分别设置温感探测仪,并与智能控制系统的中央处理器相连,当平板太阳能集热器温度高于地下盘管中水温时,温感探测仪将信号发给中央处理器,中央控制器即刻发出指令,系统强制循环泵开始运转,循环系统启动,平板太阳能集热器开始对循环系统的热传媒介质 水 进行加热,水向地下仓蓄能,在夜晚及恶劣天气下,平板太阳能集热器温度低于地下盘管中水温度时,中央处理器发出指令,强制循环泵停止运行,此时,太阳能集热器里的水回流到室内回流水箱中,既能防止热量通过太阳能集热器散失,同时还达到防冻作用。太阳能提供热量少于采暖总耗能的部分能量由绿色恒热站进行补充。

  2.被动式附加阳光间

  被动式附加阳光间设置在建筑南侧阳面,中间用水泥钢丝架聚苯乙烯加芯板(板厚170mm,保温层100mm)将主体建筑与阳光间隔开。阳光间下部做50cm高的加气块墙体,上部采用中空玻璃,用硅酮结构密封胶进行密封。

  阳光间白天尽可能多的吸收并保存太阳能,供给房间热能,加热室内空气,同时又可作为缓冲区,减少房间的热损失,使建筑物与阳光间相邻部分保持适宜温度。

  .太阳能地下储能仓

  地面下为 00mm厚的卵石储热层,卵石和地面的接触面处采用100mm厚的挤塑板隔热,形成地下 储能仓 结构,最大限度减少热量散失,在卵石层中间为地下盘管蓄热层,储水量达1.2t;卵石与地面瓷砖的连接用发泡混凝土阻热,延长散热时间,冬季白天蓄热(夏季蓄冷),晚上放热(夏季制冷),实现持续供暖(制冷)目的,为保证室内舒适度,采用绿色恒热站三联模式进行采暖、供热、制冷辅助。如下图所示。

  三 绿色恒温建筑节能及经济效益

  1.太阳能供热量

  宁夏冬季太阳平均辐照量为10.5MJ/(m2d),该建筑平板太阳能集热器的有效集热面积为42.9m2,太阳集热系统年平均集热效率取55%,管路和水箱热损失率取20%。该建筑太阳能集热器的冬季日集热量为:

  10.5 42.9 55% (1-20%)=198.2MJ

  阳光间有效集热面积4 m2,年平均集热效率取50%,阳光间玻璃反射导热损失率取65%。

  阳光间集热量为:4 10.5 50% (1-65%)=79MJ

  2.采暖太阳能保证率

  宁夏一个采暖季共有150个采暖日,太阳能民居的采暖由太阳能部分提供的热量为227.2MJ,则该建筑在一个采暖季的总集热量为277.2 150=41580MJ。由此可以计算出该建筑利用太阳能采暖的太阳能保证率为91.5%。

  根据《综合能耗计算通则》(GB/T),热力的折标煤系数取

  该建筑综合造价:1818.9/m2;年节约费用 62 元;节能率 70%;符合我国住房与城乡建设部关于节能减排的政策要求,可大力推广。

  .全年耗能费用

  根据建筑节能率80.25%,太阳能保证率91.5%,全年保持恒温22℃~26℃,(采暖150天,制冷60天)恒热站耗电量2921KWh,电价0.47元/KWh,耗能费用为2921 0.47=1 72.9元。

  4.全年收益率

  量4800KWh,家用电器耗电量为1200KWh,恒热站耗电量2921KWh,余电为4800-1200-2921=679KWh。

  光伏补贴按1.207元计算,补贴费用总计679 1.207=819.6元。

  四 结语

  绿色恒温建筑的目标旨在提高建筑围护结构保温性能,实现太阳能光热利用设备与建筑相结合;实现采暖、制冷、热水供应系统热源多元化、控制智能化;实现绿色恒温建筑设计标准化、部品生产工厂化、现场施工装配化、土建装修一体化和管理信息化。

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